FRP加固受损钢纤维高强混凝土框架边节点的受力性能

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梁柱节点是框架结构的重要组成部分,在结构中起到传递和分配内力、协调构件之间变形、保证结构整体性的作用。国内外历次震害表明,节点是框架结构中最易受损的部位,其破坏会导致整个结构倒塌。因此,研究框架节点的抗震加固具有十分重要的现实意义。本文设计制作了7个钢纤维高强混凝土框架梁柱边节点试件,在模拟地震荷载作用下使其破坏。对于受损的节点试件首先进行裂缝处理,然后粘贴纤维增强材料(Fiber Reinforced polymer,简称FRP)对其进行加固修复。试验的主要参数为:纤维增强材料种类(碳纤维布和玻璃纤维布)、碳纤维布用量(0层、1层和2层)、核心区加固方式(0°和45°粘贴2层碳纤维布)和核心区的配箍情况(0和2排Φ8)。对FRP加固修复的节点试件进行低周反复荷载作用下的试验,主要观察记录了节点试件的裂缝发展情况、初裂荷载、屈服荷载和屈服位移、极限荷载和极限位移等。通过对滞回曲线、骨架曲线和能量耗散等指标的分析,研究FRP加固受损节点试件的承载能力、延性和耗能能力,比较试验参数对加固效果的影响。试验结果表明:本文采用的加固修复方式十分有效,能够显著提高受损节点试件的极限承载能力和极限位移,有利于结构抗震;加固效果随着碳纤维布粘贴层数的增加而提高;粘贴一层碳纤维布和一层玻璃纤维布的加固效果较差,两层碳纤维布的加固效果要优于两层玻璃纤维布;节点核心区45°粘贴二层碳纤维布的加固效果优于0°粘贴二层碳纤维布;节点核心区配置2排Φ8的加固效果要优于无箍筋的试件。在此基础上,重点分析了纤维增强材料对节点核心区抗剪承载能力的增强机理,提出了纤维增强材料加固受损钢纤维高强混凝土框架边节点受剪承载力的计算公式。
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